Analisis data

Alat penukar panas atau Heat Exchanger (HE) adalah alat yang digunakan untuk

memindahkan panas dari sistem ke sistem lain tanpa perpindahan massa dan bisa berfungsi

sebagai pemanas maupun sebagai pendingin. Biasanya, medium pemanas dipakai adalah air yang

dipanaskan sebagai fluida panas dan air biasa sebagai air pendingin (cooling water). Penukar

panas dirancang sebisa mungkin agar perpindahan panas antar fluida dapat berlangsung secara

efisien. Pertukaran panas terjadi karena adanya kontak, baik antara fluida terdapat dinding yang

memisahkannya maupun keduanya bercampur langsung (direct contact). Penukar panas sangat

luas dipakai dalam industri seperti kilang minyak, pabrik kimia maupun petrokimia, industri gas

alam, refrigerasi, pembangkit listrik. Salah satu contoh sederhana dari alat penukar panas adalah

radiator mobil di mana cairan pendingin memindahkan panas mesin ke udara sekitar.

Dalam industri proses kimia masalah perpindahan energi atau panas adalah hal yang sangat

banyak dilakukan. Sebagaimana diketahui bahwa panas dapat berlangsung lewat tiga cara,

dimana mekanisme perpindahan panas itu sendiri berlainan adanya. Adapun perpindahan itu

dapat dilaksanakan dengan:

1. Secara molekular, yang disebut dengan konduksi

2. Secara aliran yang disebut dengan perpindahan konveksi.

3. Secara gelombang elektromagnetik, yang disebut dengan radiasi.

Pada heat exchanger menyangkut konduksi dan konveksi (Sitompul, 1993).

Heat Exchanger berdasarkan proses transfer panas dibagi menjadi 2, yaitu

1. Heat Exchanger Tipe Kontak Tak Langsung

Heat exchanger tipe ini melibatkan fluida-fluida yang saling bertukar panas dengan

adanya lapisan dinding yang memisahkan fluida-fluida tersebut. Sehingga pada heat

exchanger jenis ini tidak akan terjadi kontak secara langsung antara fluida-fluida yang

terlibat. Heat exchanger jenis ini masih dibagi menjadi beberapa jenis lagi, yaitu:

a. Heat Exchanger Tipe Direct-Transfer

Pada heat exchanger tipe ini, fluida-fluida kerja mengalir secara terus-menerus

dan saling bertukar panas dari fluida panas ke fluida yang lebih dingin dengan

melewati dinding pemisah.

b. Storage Type Exchanger

Heat exchanger tipe ini memindahkan panas dari fluida panas ke fluida dingin

secara intermittent (bertahap) melalui dinding pemisah.

c. Fluidized-Bed Heat Exchanger

Heat exchanger tipe ini menggunakan sebuah komponen solid yang berfungsi

sebagai penyimpan panas yang berasal dari fluida panas yang melewatinya.

Fluida panas yang melewati bagian ini akan sedikit terhalang alirannya sehingga

kecepatan aliran fluida panas ini akan menurun, dan panas yang terkandung di

dalamnya dapat lebih efisien diserap oleh padatan tersebut. Selanjutnya fluida

dingin mengalir melalui saluran pipa-pipa yang dialirkan melewati padatan

penyimpan panas tersebut, dan secara bertahap panas yang terkandung di

dalamnya ditransfer ke fluida dingin.

2. Heat Exchanger Tipe Kontak Langsung

Suatu alat yang di dalamnya terjadi perpindahan panas antara satu atau lebih

fluida dengan diikuti dengan terjadinya pencampuran sejumlah massa dari fluida-fluida

tersebut disebut dengan heat exchanger tipe kontak langsung. Perpindahan panas yang

diikuti percampuran fluida-fluida tersebut, biasanya diikuti dengan terjadinya perubahan

fase dari salah satu atau labih fluida kerja tersebut. Terjadinya perubahan fase tersebut

menunjukkan terjadinya perpindahan energi panas yang cukup besar. Perubahan fase

tersebut juga meningkatkan kecepatan perpindahan panas yang terjadi. Macam-macam

dari heat exchanger tipe ini antara lain adalah:

a. Immiscible Fluid Exchangers

Heat exchanger tipe ini melibatkan dua fluida dari jenis berbeda untuk

dicampurkan sehingga terjadi perpindahan panas yang diinginkan.

b. Liquid-Vapour Exchanger

Perpindahan panas yang terjadi antara dua fluida berbeda fase yakni uap air

dengan air, yang juga diikuti dengan pencampuran sejumlah massa antara

keduanya, termasuk ke dalam heat exchanger tipe kontak langsung. Heat

exchanger tipe ini dapat berfungsi untuk menurunkan temperatur uap air dengan

jalan menyemprotkan sejumlah air ke dalam aliran uap air tersebut

Jenis-jenis penukar panas berdasarkan desain konstruksi antara lain :

1. Double Pipe Heat Exchanger

2. Plate and Frame Heat Exchanger

3. Shell and Tube Heat Exchanger

4. Adiabatic wheel heat exchanger

5. Pillow plate heat exchanger

6. Dynamic scraped surface heat exchanger

7. Phase – change heat exchanger

Tipe aliran di dalam alat penukar panas ini ada 4 macam aliran yaitu :

1. Counter current flow (aliran berlawanan arah)

2. Paralel flow/co current flow (aliran searah)

3. Cross flow (aliran silang)

4. Cross counter flow (aliran silang berlawanan)

Satu bagian terpenting dari heat exchanger adalah permukaan kontak panas. Pada

permukaan inilah terjadi perpindahan panas dari satu zat ke zat yang lain. Semakin luas bidang

kontak total yang dimiliki oleh heat exchanger tersebut, maka akan semakin tinggi nilai efisiensi

perpindahan panasnya. Pada kondisi tertentu, ada satu komponen tambahan yang dapat

digunakan untuk meningkatkan luas total bidang kontak perpindahan panas ini. Komponen

tersebut adalah sirip.